شناسایی گونه‌های پروتئوس

گونه‌های پروتئوس (Proteus Species) باکتری‌های میله‌ای شکل گرم منفی از خانواده انتروباکتریاسه هستند که به‌طور گسترده در طبیعت پراکنده شده و همچنین به عنوان فلور طبیعی روده انسان وجود دارند. گونه‌های پروتئوس پاتوژن‌های فرصت طلب و یکی از علل شایع عفونت‌های دستگاه ادراری (UTIs) هستند که با بروز سنگ‌های کلیوی ناشی از عفونت نیز ارتباط دارند. گونه‌های پروتئوس باعث بروز ضایعات پیوژنیک، عفونت گوش، عفونت‌های دستگاه تنفسی و عفونت‌های اکتسابی بیمارستانی نیز می‌شوند. با توجه به گستردگی عفونت‌های ناشی از گونه‌های پروتئوس، تشخیص این میکروارگانیسم‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است.

 به همین دلیل در این مطلب قصد داریم ضمن مروری بر گونه‌های پروتئوس، روش‌های آزمایشگاهی برای تشخیص این گونه را نیز بیان کنیم. پس در ادامه‌ی این مطلب با ما همراه باشید.

مروری بر گونه‌های پروتئوس

همانطور که در قسمت مقدمه نیز گفته شد، گونه‌های پروتئوس باکتری‌های گرم منفی هستند که  به‌طور گسترده در طبیعت به‌عنوان ساپروفیت وجود دارند و در مواد حیوانی در حال تجزیه، فاضلاب، خاک و کود، روده پستانداران و مدفوع انسان و حیوان یافت می‌شوند. قطر آن‌ها اغلب 0/4 تا 0/8 میکرومتر است و طولی معادل 1/0 تا 3/0 میکرومتر دارند. گونه‌های پروتئوس دارای ماهیت پلئومورفیک  (Plemorphic nature) هستند.  پلئومورفیک  کلمه‌ای است که آسیب شناسان برای توصیف گروهی از سلول‌ها استفاده می‌کنند که از نظر اندازه، شکل یا رنگ با یکدیگر بسیار متفاوت هستند. به عنوان مثال، اگر برخی از سلول‌های یک نمونه‌ی بافت کوچک و برخی دیگر بسیار بزرگ باشند، سلول‌های این نمونه بافت به‌عنوان پلئومورفیک توصیف می‌شوند.

نام “پروتئوس” از اساطیر یونانی گرفته شده است. دراین اساطیر”پروتئوس” را خدای دریا می‌دانستند که به توانایی خود در گرفتن اشکال مختلف معروف بود. اصطلاح پروتئوس به معنای تغییرپذیری فرم است. ماهیت پلمورفیک این ارگانیسم و ​​حرکت سریع آن کاشف این گونه‌ی باکتریایی، یعنی Gustav Hauser، را متقاعد کرد که نام پروتئوس را برای آن انتخاب کند.

سویه‌های پروتئوس می‌توانند در دمای بین 10 تا 43 درجه سانتی‌گراد رشد کنند. دمای مطلوب برای رشد گونه‌های پروتئوس 25 درجه سانتی‌گراد است.

ویژگی‌های آنتی‌ژنیک

سویه های خاصی از پروتئوس ولگاریس ^[1] (OX-19، OX-2 و OX-K) آنتی ژن‌های O تولید می‌کنند که با آنتی‌ژن برخی از باکتری‌های ریکتزیا (rickettsiae) مشترک است. این آنتی ژن سبب مقاوم شدن باکتری در برابر حرارت می‌شود. سویه‌های پروتئوس که آنتی ژن‌های O تولید می‌کنند در آزمایش آگلوتیناسیون (تست ویل-فلیکس) برای آنتی‌بادی‌های سرمی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این آنتی‌بادی‌های سرمی علیه ریکتزیای تیفوس و تب منقوط کوه‌های راکی ^[2] تولید می‌شود.

تشخیص و شناسایی آزمایشگاهی

جمع‌آوری نمونه

نمونه مورد استفاده برای جداسازی و شناسایی گونه پروتئوس به ماهیت بیماری و محل عفونت بستگی دارد. برای عفونت ادراری از نمونه ادرار میان جریان و برای ضایعات پیوژنیک، از آسپیره چرک استفاده می‌شود. نمونه باید در ظرف استریل با حفظ شرایط آسپتیک جمع‌آوری شود و ظرف یک ساعت پس از جمع‌آوری به آزمایشگاه برسد.

محیط کشت

انتخاب محیط کشت مورد استفاده برای جداسازی گونه‌های پروتئوس نیز به ماهیت نمونه و پاتوژن‌های مشکوک بستگی دارد.

برای نمونه‌های آسپیره عفونت و نمونه ادرار معمولاً از آگار خون (Blood agar) و مکانکی آگار (MacConkey) استفاده می‌شود.

گونه‌های پروتئوس در پلیت حاوی آگار خون یک لایه نازک از دایره‌های متحدالمرکز (ازدحام) تشکیل می‌دهند. این ازدحام بین 20 تا 37 درجه سانتی‌گراد رخ می دهد. اما در محیط کشت مکانکی آگار کلنی‌های صاف، کم‌رنگ یا بی‌رنگ تشکیل می‌دهند.

خواص ازدحامی (Swarming properties) گونه‌های پروتئوس در آزمایشگاه تشخیصی ممکن است مشکلاتی را برای میکروبیولوژیست‌ها ایجاد کند. به ویژه اگر نمونه مخلوطی از پاتوژن‌های مختلف باشد که گونه‌ی پروتئوس تنها یکی از آن‌ها است.

چندین روش برای جلوگیری از این مشکل وجود دارد که در ادامه ذکر شده است:

1. افزایش غلظت آگار در محیط، از 1 تا 2٪ به 6٪
2. افزودن ترکیب کلرال هیدرات ^[3] (1:500)، سدیم آزید ^[4] (1:500) و بوریک اسید ^[5] (1:1000) به محیط
3. استفاده از آگار کمبود سیستین – لاکتوز – الکترولیتز ^[6] (CLED) به‌عنوان محیط کشت برای پردازش نمونه‌های ادرار (به جای مکانکی آگار و آگار خون.)

ویژگی گونه‌های پروتئوس در تست‌های بیوشیمیایی

• گرم منفی
• میله‌ای غیر اسپورساز
• بی‌هوازی اختیاری
• تست اوره آز مثبت (قوی)
• تست اکسیداز منفی
• تبدیل‌کننده نیترات به نیتریت
• قابلیت تخمیر گلوکز
• عدم تخمیر لاکتوز
• تبدیل فنیل آلانین ^[7] به فنیل پیروویک اسید ^[8]

پدیده دینس (Dienes Phenomenon)

پروتئوس میرابیلیس (Proteus mirabilis) یکی از گونه‌های پروتئوس است که به توانایی در تمایز به سلول‌های هیپر فلاژل دار ، متحرک و طویل که به سرعت در سطح پخش می‌شوند، معروف است.

هنگامی که دو سویه مختلف از P. mirabilis در یک صفحه آگار ازدحام می‌کنند، یک خط مرزی قابل مشاهده با تراکم سلولی کمتر در محل تقاطع تشکیل می ‌شود و این خط به عنوان خط Dienes شناخته می‍شود (به نام لوئیس داینز، که این پدیده را در سال 1946 توصیف کرد) اما هنگامی که دو کلنی یکسان به هم می‌رسند، لبه‌های ازدحام بدون تشکیل خط Dienes ادغام می‌شود. این پدیده در افتراق دو سویه پروتئوس برای اهداف اپیدمیولوژیک ارزش دارد.

مثالی از آزمایش‌های بیوشیمیایی برای تشخیص گونه‌های پروتئوس

همانطور که گفته شد پروتئوس میرابیلیس یکی از گونه‌های پروتئوس است. نحوه شناسایی این باکتری در جدول 1 قابل بررسی است.

جدول 1.آزمایش بیوشیمیایی برای شناسایی گونه‌های پروتئوس

جمع‌بندی

گونه‌های پروتئوس باکتری‌های فرصت طلبی هستند که می‌توانند سبب عفونت‌های مختلفی در بدن انسان شوند. شایع‌ترین عفونت‌های ناشی از گونه‌‌های پروتئوس، عفونت‌ دستگاه ادراری (UTIs) است. به همین دلیل شناسایی آن‌‌ها اهمیت بالایی برخوردار است. گونه‌های پروتئوس گرم منفی و میله‌ای شکل هستند که معمولا روی محیط کشت‌ بلاد آگار و مکانکی آگار رشد خوبی دارند. بسته به محیط کشت، ممکن است کلنی‌های پروتئوس به صورت دایره‌های متحدالمرکز (در بلاد آگار) و یا کلنی‌های 2-3 میلی متری بی‌رنگ و مسطح (مکانکی آگار) مشخص شوند. در این مطلب سعی کردیم به مرور این گونه باکتریایی و خواص و ویژگی‌های آن بپردارزیم. امیدواریم این مطلب مورد توجه شما قرار گرفته باشد.

شما در آزمایشگاه خود از کدام محیط کشت برای بررسی گونه‌های پروتئوس استفاده می‌کنید؟

خوشحال می‌شویم تجربیات خود را با ما به اشتراک بگذارید.

واژه نامه